bfd/
[deliverable/binutils-gdb.git] / gold / reloc.h
index f8f07b8b19e9b4cc65d32b4ff215abf709dac98a..1edaa579ceed403c0adfc4894aa00bcc07ce1420 100644 (file)
 namespace gold
 {
 
-class Object;
+class General_options;
+class Relobj;
 class Read_relocs_data;
 class Stringpool;
+class Symbol;
 class Layout;
 
+template<int size>
+class Sized_symbol;
+
+template<int sh_type, bool dynamic, int size, bool big_endian>
+class Output_data_reloc;
+
 // A class to read the relocations for an object file, and then queue
 // up a task to see if they require any GOT/PLT/COPY relocations in
 // the symbol table.
@@ -25,7 +33,7 @@ class Read_relocs : public Task
   // SYMTAB_LOCK is used to lock the symbol table.  BLOCKER should be
   // unblocked when the Scan_relocs task completes.
   Read_relocs(const General_options& options, Symbol_table* symtab,
-             Layout* layout, Object* object, Task_token* symtab_lock,
+             Layout* layout, Relobj* object, Task_token* symtab_lock,
              Task_token* blocker)
     : options_(options), symtab_(symtab), layout_(layout), object_(object),
       symtab_lock_(symtab_lock), blocker_(blocker)
@@ -46,7 +54,7 @@ class Read_relocs : public Task
   const General_options& options_;
   Symbol_table* symtab_;
   Layout* layout_;
-  Object* object_;
+  Relobj* object_;
   Task_token* symtab_lock_;
   Task_token* blocker_;
 };
@@ -60,7 +68,7 @@ class Scan_relocs : public Task
   // SYMTAB_LOCK is used to lock the symbol table.  BLOCKER should be
   // unblocked when the task completes.
   Scan_relocs(const General_options& options, Symbol_table* symtab,
-             Layout* layout, Object* object, Read_relocs_data* rd,
+             Layout* layout, Relobj* object, Read_relocs_data* rd,
              Task_token* symtab_lock, Task_token* blocker)
     : options_(options), symtab_(symtab), layout_(layout), object_(object),
       rd_(rd), symtab_lock_(symtab_lock), blocker_(blocker)
@@ -83,7 +91,7 @@ class Scan_relocs : public Task
   const General_options& options_;
   Symbol_table* symtab_;
   Layout* layout_;
-  Object* object_;
+  Relobj* object_;
   Read_relocs_data* rd_;
   Task_token* symtab_lock_;
   Task_token* blocker_;
@@ -95,7 +103,7 @@ class Relocate_task : public Task
 {
  public:
   Relocate_task(const General_options& options, const Symbol_table* symtab,
-               const Layout* layout, Object* object, Output_file* of,
+               const Layout* layout, Relobj* object, Output_file* of,
                Task_token* final_blocker)
     : options_(options), symtab_(symtab), layout_(layout), object_(object),
       of_(of), final_blocker_(final_blocker)
@@ -118,327 +126,11 @@ class Relocate_task : public Task
   const General_options& options_;
   const Symbol_table* symtab_;
   const Layout* layout_;
-  Object* object_;
+  Relobj* object_;
   Output_file* of_;
   Task_token* final_blocker_;
 };
 
-// Integer swapping routines used by relocation functions.  FIXME:
-// Maybe these should be more general, and/or shared with elfcpp.
-
-// Endian simply indicates whether the host is big endian or not,
-// based on the results of the configure script.
-
-struct Endian
-{
- public:
-  // Used for template specializations.
-#ifdef WORDS_BIGENDIAN
-  static const bool host_big_endian = true;
-#else
-  static const bool host_big_endian = false;
-#endif
-};
-
-// Valtype_base is a template based on size (8, 16, 32, 64) which
-// defines a typedef Valtype for the unsigned integer of the specified
-// size.
-
-template<int size>
-struct Valtype_base;
-
-template<>
-struct Valtype_base<8>
-{
-  typedef unsigned char Valtype;
-};
-
-template<>
-struct Valtype_base<16>
-{
-  typedef uint16_t Valtype;
-};
-
-template<>
-struct Valtype_base<32>
-{
-  typedef uint32_t Valtype;
-};
-
-template<>
-struct Valtype_base<64>
-{
-  typedef uint64_t Valtype;
-};
-
-// Convert_host is a template based on size and on whether the host
-// and target have the same endianness.  It defines the type Valtype,
-// and defines a function convert_host which takes an argument of type
-// Valtype and swaps it if the host and target have different
-// endianness.
-
-template<int size, bool same_endian>
-struct Convert_host;
-
-template<int size>
-struct Convert_host<size, true>
-{
-  typedef typename Valtype_base<size>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  convert_host(Valtype v)
-  { return v; }
-};
-
-template<>
-struct Convert_host<8, false>
-{
-  typedef Valtype_base<8>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  convert_host(Valtype v)
-  { return v; }
-};
-
-template<>
-struct Convert_host<16, false>
-{
-  typedef Valtype_base<16>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  convert_host(Valtype v)
-  { return bswap_16(v); }
-};
-
-template<>
-struct Convert_host<32, false>
-{
-  typedef Valtype_base<32>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  convert_host(Valtype v)
-  { return bswap_32(v); }
-};
-
-template<>
-struct Convert_host<64, false>
-{
-  typedef Valtype_base<64>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  convert_host(Valtype v)
-  { return bswap_64(v); }
-};
-
-// Convert is a template based on size and on whether we have a big
-// endian target.  It defines Valtype and convert_host like
-// Convert_host.  That is, it is just like Convert_host except in the
-// meaning of the second template parameter.
-
-template<int size, bool big_endian>
-struct Convert
-{
-  typedef typename Valtype_base<size>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  convert_host(Valtype v)
-  { return Convert_host<size, big_endian == Endian::host_big_endian>
-      ::convert_host(v); }
-};
-
-// Swap is a template based on size and on whether the target is big
-// endian.  It defines the type Valtype and the functions readval and
-// writeval.  The functions read and write values of the appropriate
-// size out of buffers, swapping them if necessary.
-
-template<int size, bool big_endian>
-struct Swap
-{
-  typedef typename Valtype_base<size>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  readval(const Valtype* wv)
-  { return Convert<size, big_endian>::convert_host(*wv); }
-
-  static inline void
-  writeval(Valtype* wv, Valtype v)
-  { *wv = Convert<size, big_endian>::convert_host(v); }
-};
-
-// Swap_unaligned is a template based on size and on whether the
-// target is big endian.  It defines the type Valtype and the
-// functions readval_unaligned and writeval_unaligned.  The functions
-// read and write values of the appropriate size out of buffers which
-// may be misaligned.
-
-template<int size, bool big_endian>
-class Swap_unaligned;
-
-template<bool big_endian>
-class Swap_unaligned<8, big_endian>
-{
-public:
-  typedef typename Valtype_base<8>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  readval_unaligned(const unsigned char* wv)
-  { return *wv; }
-
-  static inline void
-  writeval_unaligned(unsigned char* wv, Valtype v)
-  { *wv = v; }
-};
-
-template<>
-class Swap_unaligned<16, false>
-{
-public:
-  typedef Valtype_base<16>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  readval_unaligned(const unsigned char* wv)
-  {
-    return (wv[1] << 8) | wv[0];
-  }
-
-  static inline void
-  writeval_unaligned(unsigned char* wv, Valtype v)
-  {
-    wv[1] = v >> 8;
-    wv[0] = v;
-  }
-};
-
-template<>
-class Swap_unaligned<16, true>
-{
-public:
-  typedef Valtype_base<16>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  readval_unaligned(const unsigned char* wv)
-  {
-    return (wv[0] << 8) | wv[1];
-  }
-
-  static inline void
-  writeval_unaligned(unsigned char* wv, Valtype v)
-  {
-    wv[0] = v >> 8;
-    wv[1] = v;
-  }
-};
-
-template<>
-class Swap_unaligned<32, false>
-{
-public:
-  typedef Valtype_base<32>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  readval_unaligned(const unsigned char* wv)
-  {
-    return (wv[3] << 24) | (wv[2] << 16) | (wv[1] << 8) | wv[0];
-  }
-
-  static inline void
-  writeval_unaligned(unsigned char* wv, Valtype v)
-  {
-    wv[3] = v >> 24;
-    wv[2] = v >> 16;
-    wv[1] = v >> 8;
-    wv[0] = v;
-  }
-};
-
-template<>
-class Swap_unaligned<32, true>
-{
-public:
-  typedef Valtype_base<32>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  readval_unaligned(const unsigned char* wv)
-  {
-    return (wv[0] << 24) | (wv[1] << 16) | (wv[2] << 8) | wv[3];
-  }
-
-  static inline void
-  writeval_unaligned(unsigned char* wv, Valtype v)
-  {
-    wv[0] = v >> 24;
-    wv[1] = v >> 16;
-    wv[2] = v >> 8;
-    wv[3] = v;
-  }
-};
-
-template<>
-class Swap_unaligned<64, false>
-{
-public:
-  typedef Valtype_base<64>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  readval_unaligned(const unsigned char* wv)
-  {
-    return ((static_cast<Valtype>(wv[7]) << 56)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[6]) << 48)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[5]) << 40)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[4]) << 32)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[3]) << 24)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[2]) << 16)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[1]) << 8)
-           | static_cast<Valtype>(wv[0]));
-  }
-
-  static inline void
-  writeval_unaligned(unsigned char* wv, Valtype v)
-  {
-    wv[7] = v >> 56;
-    wv[6] = v >> 48;
-    wv[5] = v >> 40;
-    wv[4] = v >> 32;
-    wv[3] = v >> 24;
-    wv[2] = v >> 16;
-    wv[1] = v >> 8;
-    wv[0] = v;
-  }
-};
-
-template<>
-class Swap_unaligned<64, true>
-{
-public:
-  typedef Valtype_base<64>::Valtype Valtype;
-
-  static inline Valtype
-  readval_unaligned(const unsigned char* wv)
-  {
-    return ((static_cast<Valtype>(wv[0]) << 56)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[1]) << 48)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[2]) << 40)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[3]) << 32)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[4]) << 24)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[5]) << 16)
-           | (static_cast<Valtype>(wv[6]) << 8)
-           | static_cast<Valtype>(wv[7]));
-  }
-
-  static inline void
-  writeval_unaligned(unsigned char* wv, Valtype v)
-  {
-    wv[7] = v >> 56;
-    wv[6] = v >> 48;
-    wv[5] = v >> 40;
-    wv[4] = v >> 32;
-    wv[3] = v >> 24;
-    wv[2] = v >> 16;
-    wv[1] = v >> 8;
-    wv[0] = v;
-  }
-};
-
 // Standard relocation routines which are used on many targets.  Here
 // SIZE and BIG_ENDIAN refer to the target, not the relocation type.
 
@@ -450,25 +142,27 @@ private:
   // VALSIZE is the size of the value.
   template<int valsize>
   static inline void
-  rel(unsigned char* view, typename Swap<valsize, big_endian>::Valtype value)
+  rel(unsigned char* view,
+      typename elfcpp::Swap<valsize, big_endian>::Valtype value)
   {
-    typedef typename Swap<valsize, big_endian>::Valtype Valtype;
+    typedef typename elfcpp::Swap<valsize, big_endian>::Valtype Valtype;
     Valtype* wv = reinterpret_cast<Valtype*>(view);
-    Valtype x = Swap<valsize, big_endian>::readval(wv);
-    Swap<valsize, big_endian>::writeval(wv, x + value);
+    Valtype x = elfcpp::Swap<valsize, big_endian>::readval(wv);
+    elfcpp::Swap<valsize, big_endian>::writeval(wv, x + value);
   }
 
   // Do a simple PC relative relocation with the addend in the section
   // contents.  VALSIZE is the size of the value.
   template<int valsize>
   static inline void
-  pcrel(unsigned char* view, typename Swap<valsize, big_endian>::Valtype value,
+  pcrel(unsigned char* view,
+       typename elfcpp::Swap<valsize, big_endian>::Valtype value,
        typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr address)
   {
-    typedef typename Swap<valsize, big_endian>::Valtype Valtype;
+    typedef typename elfcpp::Swap<valsize, big_endian>::Valtype Valtype;
     Valtype* wv = reinterpret_cast<Valtype*>(view);
-    Valtype x = Swap<valsize, big_endian>::readval(wv);
-    Swap<valsize, big_endian>::writeval(wv, x + value - address);
+    Valtype x = elfcpp::Swap<valsize, big_endian>::readval(wv);
+    elfcpp::Swap<valsize, big_endian>::writeval(wv, x + value - address);
   }
 
   typedef Relocate_functions<size, big_endian> This;
@@ -528,7 +222,7 @@ public:
   // Do a simple 64-bit REL relocation with the addend in the section
   // contents.
   static inline void
-  rel64(unsigned char* view, elfcpp::Elf_Word value)
+  rel64(unsigned char* view, elfcpp::Elf_Xword value)
   {
     This::template rel<64>(view, value);
   }
@@ -536,13 +230,106 @@ public:
   // Do a simple 64-bit PC relative REL relocation with the addend in
   // the section contents.
   static inline void
-  pcrel64(unsigned char* view, elfcpp::Elf_Word value,
+  pcrel64(unsigned char* view, elfcpp::Elf_Xword value,
          typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr address)
   {
     This::template pcrel<64>(view, value, address);
   }
 };
 
+// We try to avoid COPY relocations when possible.  A COPY relocation
+// may be required when an executable refers to a variable defined in
+// a shared library.  COPY relocations are problematic because they
+// tie the executable to the exact size of the variable in the shared
+// library.  We can avoid them if all the references to the variable
+// are in a writeable section.  In that case we can simply use dynamic
+// relocations.  However, when scanning relocs, we don't know when we
+// see the relocation whether we will be forced to use a COPY
+// relocation or not.  So we have to save the relocation during the
+// reloc scanning, and then emit it as a dynamic relocation if
+// necessary.  This class implements that.  It is used by the target
+// specific code.
+
+template<int size, bool big_endian>
+class Copy_relocs
+{
+ public:
+  Copy_relocs()
+    : entries_()
+  { }
+
+  // Return whether we need a COPY reloc for a reloc against GSYM,
+  // which is being applied to section SHNDX in OBJECT.
+  static bool
+  need_copy_reloc(const General_options*, Relobj* object, unsigned int shndx,
+                 Sized_symbol<size>* gsym);
+
+  // Save a Rel against SYM for possible emission later.  SHNDX is the
+  // index of the section to which the reloc is being applied.
+  void
+  save(Symbol* sym, Relobj*, unsigned int shndx,
+       const elfcpp::Rel<size, big_endian>&);
+
+  // Save a Rela against SYM for possible emission later.
+  void
+  save(Symbol* sym, Relobj*, unsigned int shndx,
+       const elfcpp::Rela<size, big_endian>&);
+
+  // Return whether there are any relocs to emit.  This also discards
+  // entries which need not be emitted.
+  bool
+  any_to_emit();
+
+  // Emit relocs for each symbol which did not get a COPY reloc (i.e.,
+  // is still defined in the dynamic object).
+  template<int sh_type>
+  void
+  emit(Output_data_reloc<sh_type, true, size, big_endian>*);
+
+ private:
+  typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
+  typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Addend;
+
+  // This POD class holds the entries we are saving.
+  class Copy_reloc_entry
+  {
+   public:
+    Copy_reloc_entry(Symbol* sym, unsigned int reloc_type,
+                    Relobj* relobj, unsigned int shndx,
+                    Address address, Addend addend)
+      : sym_(sym), reloc_type_(reloc_type), relobj_(relobj),
+       shndx_(shndx), address_(address), addend_(addend)
+    { }
+
+    // Return whether we should emit this reloc.  If we should not
+    // emit, we clear it.
+    bool
+    should_emit();
+
+    // Emit this reloc.
+
+    void
+    emit(Output_data_reloc<elfcpp::SHT_REL, true, size, big_endian>*);
+
+    void
+    emit(Output_data_reloc<elfcpp::SHT_RELA, true, size, big_endian>*);
+
+   private:
+    Symbol* sym_;
+    unsigned int reloc_type_;
+    Relobj* relobj_;
+    unsigned int shndx_;
+    Address address_;
+    Addend addend_;
+  };
+
+  // A list of relocs to be saved.
+  typedef std::vector<Copy_reloc_entry> Copy_reloc_entries;
+
+  // The list of relocs we are saving.
+  Copy_reloc_entries entries_;
+};
+
 } // End namespace gold.
 
 #endif // !defined(GOLD_RELOC_H)
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